随着电子技术的飞速发展,芯片的集成度越来越高,而供电电压越来越低,电源和地电位的波动会给高速电路系统的性能带来十分严重的影响。因此,电源完整性的分析与设计成为了电子电路设计的重点研究方向。芯片封装与电路板通过焊点连接,焊点的排布对电路系统的电源完整性有重要影响。在分析电子电路的电源完整性问题时,由于封装中的焊球和电路板的尺度不同,采用全波方法进行分析时,面临分析效率低的问题。基于此,本文采用分布等效电路和集总等效电路相结合的RLCG(电阻电感电容电导)电路模型,对BGA封装与PCB电路板进行协同分析,与全波仿真方法相比,计算时间大大降低。此外,利用商业软件SIwave,对BGA封装的电源焊球和地焊球排布进行了设计优化,并提出了一些电源/地焊球的布局准则。为了抑制电源/地平面的地弹噪声,本文在对电磁带隙结构基本原理的研究基础上,设计并加工了一种新型混合型电磁带隙结构。相比文献中提出的蜿蜒型电磁带隙结构与L型电磁带隙结构,所提电磁带隙结构具有更低的下截止频率和更宽的抑制范围。仿真和实验测量结果都表明:以抑制深度-30 dB为参考标准时,所提结构的阻带带宽可以达到270 MHz-20GHz。